起動系統
蓄電池內電能轉為機械能的系統
要使發動機由靜止狀態過渡到工作狀態，必須先用外力轉動發動機的曲軸，使活塞作往複運動，氣缸內的可燃混合氣燃燒膨脹作功，推動活塞向下運動使曲軸旋轉。發動機才能自行運轉，工作循環才能自動進行。因此，曲軸在外力作用下開始轉動到發動機開始自動地怠速運轉的全過程，稱為發動機的起動。完成起動過程所需的裝置，稱為發動機的起動系統。
起動系統將儲存在蓄電池內的電能轉換為機械能，要實現這種轉換，必須使用起動機。起動機的功用是由直流電動機產生動力，經傳每機構帶動發動機曲軸轉動，從而實現發動機的起動。起動系統包括以下部件：蓄電池、點火開關（起動開關）、起動機總成、起動繼電器等。起動系統如圖所示。
起動系統
為了使發動機能迅速可靠地起動，起動機必須具有足夠的功率。
起動機的功率P根據發動機起動所需的功率選取，它取決於發動機的起動阻力矩和最低起動轉速，並可由下式計算：
P≥Mn/9550
式中：P——起動機的功率（kW）；
M——起動機的輸出轉矩（N·m）；
n——起動機的轉速（r/min）。
發動機的起動阻力矩是指在最低起動轉速時的發動機阻力矩，主要包括氣缸壓縮阻力矩、運動件的摩擦阻力矩和慣性阻力矩。
發動機的最低起動轉速是指起動時能保證進入氣缸內的混合氣在壓縮終了時具有一定的溫度且霧化良好，能使發動機可靠點火發動所需的最低轉速。汽油發動機的最低起動轉速為50～70r/min，而柴油發動機的最低起動轉速為100～200r/min。
溫度為0℃時，發動機起動所需功率P可由以下的經驗公式推算。
汽油發動機：P=（0.18～0.22）L
柴油發動機：P=（0.74～1.1）L
式中：L——發動機的工作容積（L）。
起動機與發動機之間的最佳傳動比應能保證發動機可靠起動，同時能使起動機達到最大功率。在實際選擇中，由於受飛輪齒圈和驅動齒輪的結構限制，傳動比往往稍小於最佳值。這種選擇結果，使起動機在工作時並沒有達到最大功率，但起動機的轉矩增大，對起動是有利的。起動機與發動機的傳動比一般在如下範圍內選擇。汽油發動機為13～17，柴油發動機為8～10。
起動機的功率確定后，可以按如下經驗公式確定蓄電池的容量：
C=（610～810）P/U
式中：U——起動機的額定電壓（V）；
P——起動機的額定功率（kW）；
C——蓄電池的額定容量（A·h）。
對於大功率起動機（7.0～10kW），蓄電池的容量可以選擇得比計算值小一些。
汽車起動系統組成
起動機的工作原理
汽車起動系統的工作過程有如下幾項內容。
（1）用鑰匙將點火開關轉到ON擋（起動的前一個擋），儀錶通電，數秒后汽車進入準備起動狀態。
（2）開啟點火開關的SRART擋，接通蓄電池和起動系統的電路。
（3）起動機繼電器通電，這裡繼電器有兩個作用，一是接通起動機與蓄電池的電路，二是控制撥叉撥動，使起動機的驅動齒輪與發動機飛輪嚙合。
（4）起動機通電后，在電磁作用下，主軸轉動。
（5）起動機主軸上的驅動齒輪轉動，帶動發動機飛輪和曲軸旋轉。這裡為了增大轉矩，起動機齒輪與發動機飛輪的傳動比一般為13：17（柴油機一般為8：10），這使得發動機起動更容易。
（6）在正常隋況下，短暫的起動后，發動機就能進入自動運轉狀態。
（7）當發動機進入自動運轉狀態后，就會起動，同時在單向離合器的作用下，起動機的驅動齒輪會自動脫離與發動機的嚙合。
（8）到此為止，一次正常的起動就完成了。但現在一般的起動系統還帶有安全保護電路，這是為了保證在發動機轉動的時候，起動機不會因為誤操作而起動。這通常是通過監測發動機的運轉情況來控制是否能開啟起動機。
針對不同車型，起動系統電路圖的基本結構也有所不同。比較常見的控制電路有開關直接控制的電路、起動繼電器控制的電路和組合繼電器控制的電路。由起動繼電器控制的起動電路中，裝配自動變速器和手動變速器車型的起動電路也是不同的。
起動系統基本電路
起動機基本控制電路如下圖所示。
1）起動時，將點火開關4打到起動檔，電磁開關通電，其電路如下：
起動機基本控制電路
此時，吸拉線圈7與保持線圈8的電流繞向相同，磁場方向相同，活動鐵心9在兩個線圈磁場力的共同作用下克服回位彈簧的作用向左移動，通過撥叉11使驅動齒輪13與飛輪嚙合。當驅動齒輪13與飛輪嚙合后，接觸盤6將主接線柱1、3內側觸頭接通，於是起動機的主電路接通（電流為200～600A），電路如下：
蓄電池正極→主接線柱3→接觸盤6→主接線柱1→勵磁繞組→電刷→電樞繞組→電刷→搭鐵。
這時直流電動機產生電磁轉矩，通過單向離合器帶動曲軸旋轉，起動發動機。
2）發動機起動后，單向離合器打滑。
3）鬆開點火開關4，點火開關4從起動擋回到點火檔，這時從點火開關4到起動接線柱5之間已沒有電流，吸拉線圈7與保持線圈8的電路變為：
蓄電池正極→主接線柱3→接觸盤6→主接線柱1→吸拉線圈7→保持線圈8→搭鐵。
此時，由於吸拉線圈7與保持線圈8的電流繞向相反，磁場方向相反，磁吸力相互抵消，因此，活動鐵心9在回位彈簧的作用下，迅速右移，使主電路斷開，驅動齒輪13與飛輪脫離嚙合，起動機停止工作。
在接觸盤6接通主電路之前，由於電流經吸拉線圈7到勵磁繞組與電樞繞組，所以電樞產生了一個較小的電磁轉矩，使驅動齒輪13在緩慢旋轉狀態下與飛輪平穩嚙合。主電路接通后，吸拉線圈7被短路，活動鐵心9的位置由保持線圈產生的磁吸力來保持。
主電路接通的同時，接觸盤6將接線柱2接通，使點火線圈的附加電阻短接，提高點火電壓。現在附加電阻已經很少採用，所以這個接線柱或不接線，或已經取消。
1、正確使用
由於起動機起動時電流可達到幾百安培，連續長時間起動會產生大量的熱，容易燒毀電動機絕緣而造成短路。因此使用時應注意：
（1）起動時間盡量短。每次起動時間不超過5s，若第一次不能起動，應停歇10～15s再進行第二次起動。
（2）蓄電池虧電或冬季低溫情況下起動時，應對發動機和蓄電池進行預熱，對發動機“盤車”后再起動。
2、正確保養
起動機工作時間短，其使用頻率的高低決定保養間隔里程，一般使用情況下所需的保養工作量不大，如需要保養應注意以下幾點：
（1）平時注意保持起動機外部清潔，保證連接導線連接牢固。
（2）注意檢查蓄電池充電是否充足。
（3）汽車每行駛5000～6000km，應檢查電刷的磨損情況及彈簧彈力情況，發現其不符合標準時應及時更換。
（4）定期檢查起動機的軸承潤滑。
（1）起動機不起動或起動運轉無力。
故障原因：蓄電池嚴重虧電；起動機線路接觸不良；起動機開關接觸不良；起動機勵磁繞組或電樞繞組有短路、斷路或搭鐵；電刷與整流器接觸不良；電磁開關線圈短路或斷路；控制線路有故障。
故障檢查：
1）首先檢查蓄電池電量。方法是開大燈或按喇叭，燈光明亮、喇叭響亮，說明蓄電池正常，否則說明蓄電池有故障。
2）檢查起動機的電動機部分運轉是否正常。短接起動機開關接線柱，利用短接瞬間的火花強弱判斷故障。火花強烈說明起動機內部有搭鐵，火花微弱說明內部接觸不良。
3）檢查電磁開關。將電磁開關接線柱和點火開關上的接線柱短接。如果起動機運轉無力，說明點火開關接觸不良；短接接線柱時火花過強或過弱，說明其線圈有搭鐵或斷路。
4）檢查起動附加斷電器。首先將電源接線柱和電動機接線柱短接，起動機能起動說明匣動機與繼電器的連接線路正常，再將電源接線柱和點火開關接線柱短接，起動機能起動則說明繼電器正常，故障在點火開關電路上。如果在短接時聽到其內部有“嗒嗒”的聲響，說明觸點燒蝕接觸不良；無聲響，說明線路斷路或相應的電路上有斷路。
（2）發動機起動時有強烈的輪齒撞擊聲響。
故障原因：
1）發動機飛輪齒圈、起動機小齒輪嚴重磨損。
2）起動機開關調整不當。
故障檢查：
1）調整起動機開關和撥叉連接機構。
2）拆下起動機，檢查發動機飛輪齒圈和起動機小齒輪。
（3）發動機起動時起動機高速空轉。
故障原因：起動機的單向離合器打滑。
（4）發動機起動時起動機內部有撞擊聲響。
故障原因：
1）起動機軸彎曲。
2）起動機軸嚴重磨損。
3）起動機磁極鬆動。
4）起動機電樞線圈脫落。
